ボルトトルク計算機
ボルト径、目標軸力、トルク係数から締付けトルクを推定します。
ボルトの締付けトルク
一般的なトルク係数の関係式で、組立時のトルクを概算します。
ボルトの締付けトルクについて
ボルトの締付けトルクは、ボルト締結部に締付け力を間接的に生じさせる方法として広く使われます。ナットやボルトを回すと締結部品がわずかに伸び、その弾性伸びによって軸力が生じます。この計算機は、トルク係数に軸力とボルトの呼び径を掛ける一般的な関係式を使用します。軸力をキロニュートン、直径をミリメートルで入力すると、単位換算が相殺され、数値の積がニュートンメートルになります。
トルク係数は、ねじ面と回転する座面の摩擦を表します。加えたトルクの大半は摩擦に費やされるため、潤滑、コーティング、表面仕上げ、座金、再使用状態のわずかな変化でも、得られる軸力が大きく変わることがあります。無潤滑の鋼製締結部では 0.20 付近が概算に使われ、潤滑された締結部では 0.15 などの低い値が使われることがあります。これらは計画上の仮定であり、普遍的な材料定数ではありません。
目標軸力は、適切な締結設計に基づいて定める必要があります。設計者はボルトの保証荷重の一定割合を選び、接合面の分離、滑り、疲労、面圧、ねじ山のせん断、部材強度を確認することが一般的です。呼び径は締結部品の規格上の直径であり、引張応力断面積に対応する直径ではありません。この簡略式は、ねじピッチ、プリベリングトルク、ねじ固定剤、ガスケットの緩和、なじみによる沈み込み、工具のばらつきを個別にモデル化しません。
計算機はニュートンメートルと重量ポンドインチの両方を表示します。換算は利便性のためであり、入力はすべてメートル法です。キロニュートンの代わりにニュートン、ミリメートルの代わりにインチを入力すると結果が大きく変わるため、表示された単位を厳守してください。校正済みのトルク工具を推奨使用範囲で使用し、複数ボルトの締結部では指定された締付け順序に従ってください。
安全上重要な締結、構造接合、圧力保持部、回転部、疲労荷重を受ける接合では、締結部品メーカーのデータと適用される工学規格を使用してください。管理された試験や検証済みのトルク・軸力手順により、実際の摩擦条件を確認します。トルクのばらつきが許容できない場合、直接張力指示器、超音波による伸び測定、ナット回転角法、油圧テンショニングの方が軸力を適切に管理できる場合があります。したがって結果は根拠の明確な概算であり、承認済みの締付け仕様に代わるものではありません。
ボルトトルクの計算例
直径、軸力、摩擦の仮定がトルクに与える影響を示します。
| 入力値 | トルク | 使用例 |
|---|---|---|
| 12 mm、30 kN、係数 0.20 | 72 N·m | 乾燥状態の代表的な係数による概算。 |
| 16 mm、50 kN、係数 0.15 | 120 N·m | 潤滑状態の低いトルク係数。 |
| 20 mm、80 kN、係数 0.20 | 320 N·m | より高い軸力と大きい直径。 |
ボルトトルクの推定方法
- ボルトの呼び径をミリメートルで入力します。
- 目標とする締付け軸力をキロニュートンで入力します。
- 確認済みの潤滑・表面条件に適したトルク係数を入力します。
- 「ボルトトルクを計算」を選択し、承認済みの締付け手順と併せて結果を使用します。
ボルトトルクのよくある質問
どのトルク係数を使えばよいですか?
締結部品、潤滑剤、接合仕様によって裏付けられた値を使ってください。実際の摩擦は大きく変動するため、一般値は概算にすぎません。
潤滑すると必要トルクが減るのはなぜですか?
潤滑はねじ面と座面の摩擦を減らします。そのため、同じ目標軸力を得るのに必要なトルクが小さくなります。
トルクと軸力は同じですか?
いいえ。トルクは組立時に加える回転モーメントで、軸力は締結部品に生じる引張力です。
ねじピッチは結果に影響しますか?
簡略化されたトルク係数式は、経験係数を通じてねじの影響を間接的に含みます。詳細な工学手法ではピッチと摩擦面の形状を別々に扱います。
重要な締結部に使えますか?
初期の概算としてのみ使用してください。重要な締結部には工学的な仕様、検証済みの摩擦データ、校正済み工具、適切な検査が必要です。